Контрольная работа по "Геологии"

Cодержание

 

 

 

ВОПРОС №1

 

Составить характеристики свойств породообразующих минералов, приведенных в соответствующих вариантах по следующей схеме: класс, химический состав, строение, твердость, спайность, излом, окраска, цвет черты, блеск, удельный вес, реакция с HCl, устойчивость к выветриванию, в каких породах встречается как минеральный компонент, применение в народном хозяйстве.

 а) Плагиоклаз; б)  Лабрадор

Параметры	Плагиоклаз	Лабрадор
класс	группа минералов ряда альбит NaAlSi3O8 — анортит CaAl2Si2O8	силикаты
химический состав	По химическому составу  представляют собой непрерывный  изоморфный ряд натриево-кальциевых алюмосиликатов — альбита и анортита с неограниченной смесимостью. В виде примесей иногда содержат изоморфную примесь K (до нескольких процентов, причем количество K обычно обратно коррелирует с содержанием анортитового минала), Ba, Sr, примеси FeO, Fe2O3 и др.	CaAl2Si2O8
строение	триклинная сингония	Пинакоидальный сингония триклинная
твердость	твердость по минералогической шкале 6-6,5	твердость по минералогической шкале 6
спайность	совершенная	Совершенная по базису (Р) (001), ясная по концевой грани (М) (010) и по призме (Т)
излом	ступенчато-неровный	раковистый  неровный
окраска	серовато-белый, реже красный, желтый или бесцветен.	белый, серый, бурый, синий.
цвет черты	белый	Белый
блеск	стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый	стеклянный  жирный  перламутровый
удельный вес	Удельный вес возрастает от альбита (2,61) до анортита (2,76)	2,72
реакция с HCl	NaAlSi3O8+НСl = NaCl + AlCl3 + SiO3 + H2O	Плавится.  Поведение в кислотах. Растворяется.
устойчивость к выветриванию	Устойчивость средняя	Продукт химического  выветривания: кальцит.
породы в каких встречается  как минеральный компонент	Полевые шпаты, члены  изоморфного ряда Альбит (Ab) - Анортит (An)	входит в состав многих основных магматических пород: габбро, базальтов, диабазов и др. Лабрадор входит в ряд минералов, носящих название «твердые растворы» Гиперстен, роговая обманка, магнетит.
применение в народном хозяйстве	Иризирующие голубоватым, синим и золотистым цветом олигоклазы (лунный камень) и лабрадор находят  применение как поделочные камни. Каолин, образующийся при выветривании плагиоклаза — ценное сырьё для керамической, бумажной и фармакологической промышленности	Облицовочный материал в строительстве.

ВОПРОС №2

 

Составить характеристики свойств горных пород, перечисленных в соответствующих вариантах, по следующей схеме: тип и группа, минеральный состав, структура, текстура, окраска, реакция с HCl, устойчивость к выветриванию, форма залегания, возможность применения в качестве основания сооружения и строительного материала.

а) Глинистый сланец; б) Гранит

 

Параметры	Глинистый сланец	Гранит
тип и группа	метаморфическая горная порода группа сульфатных и  галоидных пород	кислая магматическая  интрузивная горная порода
минеральный состав	состоит в основном из каолинита или других глинистых минералов, гидрослюд, хлорита, а также кварца, полевых шпатов, карбонатов, органических углистых веществ и иногда сульфидов железа.	Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд — биотита и/или мусковита.
структура	полнокристаллическая	петрографическая
текстура	тонкосланцеватая	плоскостная, более или  менее линейная
окраска	От темно-серого, черного, реже красноватого или зеленоватого цвета	розовый, красный, серый, черный - напрямую зависит от окраски  полевого шпата, а блестящие искорки, придающие граниту особую привлекательность, являются ни чем иным как вкраплениями слюды.
реакция с HCl	Не реагирует	вскипает
устойчивость к выветриванию	Легко выветриваются	При выветривании гранитов из полевых шпатов образуется каолин и другие глинистые минералы, кварц обычно остаётся неизменным, а слюды желтеют и часто называются «кошачьим золотом».
форма залегания	слоистая	В виде батолитов, стоек, даек
возможность применения в качестве основания сооружения и строительного материала.	Тонкосланцеватые глинистые  сланцы используются как кровельный материал. В размельченном виде они  применяются в производстве линолеумов, изоляционных материалов и резиновых  изделий.	в качестве облицовочного  материала

ВОПРОС №3

 

Расположить нижеуказанные  периоды в хронологическом порядке, написать их условные буквенные обозначения (геологические индексы) и раскрасить в соответствии с цветовым геологическим обозначением. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв?

При составлении ответа рекомендуется воспользоваться приложением 7 «Геохронологическая таблица» (Чернышев С.Н., Задачи и упражнения по инженерной геологии: Учеб. Пособие - 3-е изд. испр. – М.: Высш. шк. – 2002, 254 с.: ил)

а) Кембрий, силур;

 б) Ордовик, мел;

 

а) периоды кембрий и силур характерны для Палеозоя - геологическая эра (570-230 млн. лет) со следующими периодами:

кембрий (570-500 млн.лет)

ордовик (500-440 млн. лет)

силур (440-410 млн. лет)

K

О

С

 

Б) переход от ордовика к меловому периоду проходит достаточно длинный путь и включает 2 больших периода Палеозой и Мезозой:

ордовик (500-440 млн. лет)

силур (440-410 млн. лет)

девон (410-350 млн. лет)

карбон (350-285 млн. лет)

пермь (285-230 млн. лет).

Мезозой - это геологическая  эра (230-67 млн.лет) со следующими периодами:

триас (230-195 млн.лет)

юра (195-137 млн.лет)

мел (137-67 млн.лет).

 

О

С

Д

К

П

Т

Ю

М

ВОПРОС №4

 

Определение направления  и скорости движения подземных вод.

Подземная вода находится  в порах, трещинах и полостях горных пород и движется по общим законам движения жидкости, который может протекать в двух формах: ламинарного и турбулентного течений.

Ламинарное течение - передвижение частиц жидкости в потоке совершенно правильными параллельными  струйками.

Турбулентная течение - это передвижение частиц жидкости в потоке по траекториям в разных направлениях, так называемый вихревое движение. Движение подземных вод очень замедлен и поэтому протекает ламинарно.

Количество воды Q, протекающей  за единицу времени, прямо пропорциональна  площади поперечного сечения элементарного потока А, гидравлическому градиенту (напора) И и некоторому коэффициенту пропорциональности kf. Таким образом,

Q = AІkf

Рассмотрим единицы измерения формулы: A-м2, Q-м3 / с, И - в долях единицы, следовательно, размерность kf - м / с. Разделим правую и левую части на площадь потока А

q = kf И 

где q - расход воды в единицу  времени через единицу площади, которая получила название скорости движения подземных вод и обозначается как V

V= kf І

 Выражение получило название закона движения подземных вод, установленного в 1856 г. французским гидрогеолог Дарси: скорость движения подземных вод прямо пропорциональна гидравлическому градиенту.

Коэффициент пропорциональности kf называется коэффициентом фильтрации, определяется экспериментально, зависит от типа пород и численно равна скорости движения воды при И = 1.

Гидравлический, или напорный, градиент определяется как отношение  разности уровней подземных вод  между двумя точками по линии  течения к расстоянию между этими  точками (рис. 1).

 Рисунок 1 - Схема движения грунтовой воды [2, C.147]

 

Действительная скорость движения воды

V = kfI / n,

 где n - пористость  породы, т.е. часть площади в  долях единицы, которая приходится  на поры.

Коэффициент фильтрации, а следовательно и скорость движения, существенно зависит от температуры воды. В справочной литературе приводятся коэффициенты фильтрации при температуре 10° С.Для определения kf при любой температуре пользуются формулой

k = k (0,7 + 0,03 t),

 где k тa k - коэффициенты  фильтрации соответственно при любой температуре и температуре 10 ° С;

t - температура в градусах.

Для определения коэффициента фильтрации используют лабораторные и  полевые методы.

 

Условия залегания и  распространения подземных вод  отражаются на гидрогеологических картах, которые состоят на топооснови и на определенное время года. Поверхность (зеркало) подземных вод изображается на картах в виде изолиний - гидроизогипс (греч."Гидро" - вода, "изос" - равный, "гипсос" - высота) - линий, соединяющих одинаковые абсолютные (или относительные) отметки зеркала подземных вод.

 Для построения  гидрогеологической карты Бурят  ряд разведочных скважин по  определенной сетке. С помощью мерной хлопушки измеряют постоянный уровень грунтовых вод, а топографическим методом определяют абсолютные отметки устья скважин и зеркала подземных вод. Арифметическим методом или с помощью палетки находят точки с одинаковыми отметками поверхности подземных вод через определенный шаг (как правило, 0,5 - 1 м), которые соединяют плавными кривыми.

Гидроизогипс имеют  все свойства горизонталей. С помощью такой карты можно определить глубину до воды в любой точке как разность между отметками поверхности и зеркала подземных вод, направление руку, гидравлический градиент, а при необходимости и запроектировать дренажную систему.

 

Рисунок 2 - Карта гидроизогипс [4, C.160]

 

Литература

 

1. Алисон А., Палмер Д. Геология: Пер. с англ.- М.: Мир, 2004.-568 с.
2. Ананьев В. П. Передельский Л. В. Инженерная геология и гидрогеология. - М.: Высшая школа., 2008. – 271 с.
3. Денисов Н. Я. Инженерная геология. - М.: Госстройиздат, 1998. – 404 с.
4. Дружинин М. К. Основы инженерной геологии. - М.: Недра, І998. – 246с.
5. Иванова М. Ф. Общая геология с основами исторической геологии. - М.: Высшая школа, 2000. - 440 с.
6. Швецов Г.И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты [учеб. для вузов]/ Швецов Г.И. - М.: Высш.шк., 1997. - 296с.